LTE基础知识培训ppt课件.pptx

lte基础知识培训,培训目标,学完此课程后，将具备以下能力：,1、了解LTE背景和发展；2、掌握LTE系统网络结构；3、掌握LTE系统原理及其关键技术；4、掌握LTE空中信道基本知识；5、了解LTE接口协议及信令流程；6、掌握运营商入围考试的基本要点。,LTE网络结构 4 LTE空口技术25 LTE空口信道50 无线资源管理64 移动性管理72 天线发射模式77 干扰抑制技术87,培训内容,LTE 网络结构,LTE背景知识,5,LTE的设计目标带宽灵活配置：支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms能为速度350km/h的用户提供100kbps的接入服务支持增强型MBMS（E-MBMS）取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP系统结构简单化，低成本建网,什么是LTE？长期演进LTE (Long Term Evolution)是3GPP主导的无线通信技术的演进。系统架构演进SAE(System Architecture Evolution)是3GPP主导的核心网技术的演进接入网将演进为E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)。连同核心网的系统架构将演进为EPC（演进的分组核心网）E-UTRAN加EPC合起来称为EPS(演进的分组系统）,3GPP的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务。,3GPP演进线路,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,R99,R5,R6,HSDPA, IMS,W-CDMA,HSUPA, MBMS, IMS+,2006,2007,2008,2009,R7,HSPA+；LTE开始准备,R8,2010,2011,LTE, SAE第一个冻结版本,R9,LTE-A,R10/R11,Small LTE/SAE enhancements,3GPP R8以前2004年开始相关研究3GPP R8正式开始LTE标准化工作3GPP R9一些小的增强主要工作是LTE-A研究3GPP R10正式开始LTE-A标准化工作3GPP R11进一步增强LTE-A标准3GPP R12今年9月正式开始,低速用户吞吐量达到1000Mbps以上高速用户吞吐量达到100Mbps以上支持8*8MIMO；256QAM；多载波聚合等,支持MBMS支持SON(自优化网络）增强型 VoIP网络共享多模基站,TD-LTE,3G/TD-LTE关键技术比较汇总,CDMA/TDMA,更高的频谱利用率更加简单的接收机,OFDMA/SC-FDMA,SIMO/智能天线,提高传输速率,MIMO,16QAM,更高的调制，更精细的AMC,64QAM,单载波1.6MHz 实际组网5MHz,更大的传输带宽更高的峰值速率,支持20MHz,电路域,更加高效的资源利用,基于分组域，全IP,垂直网络结构，有RNC,更小的传输时延优化网络结构,扁平的网络结构，无RNC,硬切换,简化切换过程,软切换,多小区干扰抑制,OFDM系统小区内不存在干扰,多用户检测,3G,优化,简化,FDD/TDD独立帧结构,保证共存，提高效率简化FDD/TDD双模设备实现,优化的帧结构,LTE频谱资源,LTE可用频谱资源3GPP规范定义了BAND1到BAND43个频段，其中TDD-LTE可用频段为BAND34到BAND40CMCC当前可用的频谱资源为D、E、F三个频段,TDD-LTE频点号计算两个相邻频点间隔为100kHz中心频率 = 启始频率 + 0.1* (中心频点号 启始频点号),LTE UE的种类,所有种类的UE均支持最大20MHz频率带宽所有种类的UE均支持下行64QAM和上行16QAM，只有CAT5的UE支持上行64QAMLTE支持的调制方式包括：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM除CAT1之外的UE均支持2*2 MIMO，只有CAT5的UE支持4*4 MIMO,LTE/EPS网络结构及主要网元,E-NodeB：EUTRAN中唯一的网元， 包含了3G中Node B和RNC的功能；所有的无线功能全部终结在基站侧。为了完成基站间切换会用到X2接口MME：EPC的控制面网元，纯信令实体，在移动性管理时和2G的VLR非常像；利用跟踪区（TA）跟踪空闲UE位置。S-GW：核心网中管理用户数据路径（EPS承载）的网元；通过S1-U接口连接到eNB并接收上行数据和发送下行数据P-GW：等同于GGSNPCRF（策略及计费功能）:服务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点HSS:支持用于处理调用/会话的IMS网络实体的主要用户数据库。,LTE/EPS网元的主要功能,E-NodeB,RRM(无线资源管理): 所有与无线资源相关的操作，如自适应、调度等RBC(无线承载控制)：建立、修改和释放无线资源。CMC(连接管理控制)：管理eNB和UE之间的空口的RRC连接；管理UE和MME之间的NAS连接RAC准入控制：必须同时满足5个计数器。调度：上下行动态资源的分配。接入层安全性：空口的加密和完整性保护。MME选择：最多可连接16个MME；eNB选MME，MME选S-GW。NAS消息透传，如寻呼和广播消息IP头压缩和解压缩测量报告收集和评估用户数据到SGW的路由,MME,NAS(非接入层消息)：UE和核心网之间发动的消息，要经过基站转发，基站只转发不处理。IDLE状态的移动性管理用户附着和去附着承载建立、释放和切换相关的信令安全性管理：鉴权、加密、完整性保护下发寻呼消息漫游控制跟踪区更新（TAU),Serving Gateway,通过S1-U接口连接到eNB并接收上行数据和发送下行数据eNB/P-GW/SGSN之间的数据的路由和转发S1切换时eNB之间的数据转发,PDN Gateway,UE的IP地址分配与PCRF之间的Qos协商（PCC)策略与计费执行功能防火墙功能,HSS,归属用户服务器3A实体(鉴权、授权、计费),PCRF,策略及计费功能：与PGW和外网之间提供QoS和计费策略,S1-MME,S1-U,S11,S5/S8,S7,S6a,LTE/EPS主要接口及协议栈,LTE-UUNAS：非接入层RRC：无线资源控制PDCP：分组数据汇聚协议RLC：无线链路控制MAC：媒体访问控制,X2X2AP：X2应用协议SCTP：流控传输协议GTP-U：用户面GPRS隧道协议UDP：用户数据包协议,空口协议栈-各层的功能,RRC层的主要功能传递NAS的广播消息和寻呼消息发送空口的系统消息RRC连接管理：临时ID的分配，信令无线承载（SRB)的分配E-UTRAN安全性：RRC消息的加密和完整性保护移动性功能：UE测量报告控制，小区间切换/重选MBMS多播广播业务QoS控制NAS消息转发,PDCP层的主要功能信令到达PDCP要做加密和完整性保护数据到达PDCP要做加密和ROHC(鲁棒性头压缩）ROHC：本业务第1次数据包，头是完整的，而后继的包中永远不变的信息（IP等）就被压缩掉,空口协议栈-各层的功能,RLC层的主要功能做切割适配，切割成不同的RLC块，每个块就是一个特定的传输信道RLC块分3种工作模式,AM确认模式/UM非确认模式/TM透传模式AM模式会自动重传（ARQ)广播消息和寻呼消息采用透传模式数据用AM模式，话音用UM模式,MAC层的主要功能经过调度完成封装和复用调度时先放信令再放数据，有调度优先级将RLC的很多小块合并为TB(传输块）接收端收到错误传输块，发NACK，再做HARQ,PHY层的主要功能CRC校验 信道编码/速率匹配（打孔） 交织 调制 层映射 预编码 资源映射 OFDM调制 天线映射,空口数据封装流程,LTE/EPS的接口列表,EPS内的接口LTE-UU：UE eNBX2：eNB eNBS1-MME：eNBMMES1-U：eNBS-GWS10：MMEMMES11：MMES-GWS6a：MMEHSSS5/S8： S-GWP-GWGx(或S7)： P-GWPCRFGxc： S-GWPCRFSGi：P-GW PDN网络Rx： PCRF PDN网络,EPS间的接口（漫游）S6a：访问MME归属HSSS8： 访问S-GW归属P-GWS9： 访问PCRF归属PCRF,EPS与2G/3G间接口S3：MMESGSNS4： S-GWSGSNS6d： HSSSGSNS12： S-GWRNC,EPS与非3GPP网络的间接口S2a：P-GW可靠的非3GPP接入，例如CDMA2000S2b：P-GW非可靠的非3GPP接入，例如WLAN,WIMAXS101：MME CDMA2000的RNCS101：S-GW CDMA2000的HSGWSTa：3GPP AAA server CDMA2000的HSGW,鉴权和计费的接口Gy：P-GW的PCEFOCS (离线计费系统）Gz：P-GW的PCEFCGF (计费网关）,LTE/EPS两种移动性管理范围,连接态在连接态下，MME知道UE的小区级别的位置，小区位置的识别是基于小区号（Cell ID）和物理小区号（PCI）Cell ID：小区号是20位的基站ID加上8位的小区ID，是移动性范围中的最小实体PCI：从0到503，分为168个PCI组号和3个PCI组内号，共504个PCI（168*3）PCI用于识别小区、帧同步、信号测量、物理信道解码等方面，非常重要,空闲态当UE附着到网络后，MME知道UE的跟踪区（TA）级别的位置，类似于2G/3G的路由区（RA)TA跟踪区：由多个具有相同TAI的小区组成的区域TA-LIST：多个跟踪区组成的TA组，寻呼消息下发给该组TAI跟踪区标识：=MCC+MNC+TAC,UE的识别标识,IMSI国际移动用户识别码；由HSS分配。,GUTI全球临时识别码,由MME分配 =TMSI；实际使用中是取GUTI的后半部分（S-TMSI：MMEC+MTMSI)；不关机或MME不变GUTI不会变,C-RNTI小区无线网络临时识别码，最重要的手机ID，相当于PCI对于小区的作用。由小区分配，当前连接有效;必须是RRC连接建立后分配，并只用于本小区,S1AP UE IDS1应用协议用户设备Id；包括eNB S1-AP UE ID和MME S1-AP UE ID；用于MME与UE之间发送消息时的相互识别,移动性和连接管理,UE的状态迁移,两大状态集：EPS移动性管理(EMM）状态，EPS连接管理（ECM)状态,EMM包括2个状态：EMM_Deregistered和EMM_Registered;两个状态通过Attach和Detach相关转换。ECM包括2个状态：ECM_Idle和ECM_Connected；ECM_Connected=RRC_Connected + S1 Connected,注册+连接,TIMER超时没有申请资源,关机,超时未做周期性TAU,EPS承载的架构,承载(Bearer)是UE和网关之间有相应QoS(Quality of Service)保障的IP数据包。LTE的端到端服务由EPS承载（EPS Bearer）和外部承载构成。EPS承载又是由无线承载 （Radio Bearer）、S1承载、S5/S8承载三段构成：为了应对同时发生的多种形式的服务，EPS根据不同的服务对QoS的不同要求，将Bearer分为两种类型。每个bearer都有一个QoS等级标记(QCI)及分配与保留优先级(ARP) 。,Radio Bearer：UE与eNB之间的承载，对应的是一段频率轴资源S1 Bearer：eNB与S-GW之间的承载，对应的资源是GTP隧道S5/S8 Bearer：S-GW与P-GW之间的承载，对应的资源是GTP隧道,GBR 承载：保证比特率的承载，可应用于VoIP等面向连接的服务，bearer可分配到持久的无线资源。Non-GBR 承载：不保证比特率，可用于浏览网页或ftp等服务，不分配持久的无线资源。,默认承载与专用承载,默认承载UE开机做ATTACH时建立的承载称之为默认承载。默认承载具有以下特点：默认承载由MME发起建立承载的请求默认承载的QoS级别最低，既不要求吞吐量又不要求时延。不能承载如FTP下载之类的高级别业务默认承载能承载的业务如E-mail，VoIP中的SIP代理一个UE如果连接的APN不同，可以有多条默认承载,专用承载在默认承载建立后，根据QoS级别再建立专用承载。专用承载具有以下特点：专用承载是由P-GW触发承载的建立专用承载根据承载的业务可以设定QoS级别，可以承载高级别业务。要建立专用承载，必须当前有默认承载IDLE状态下需先建立默认承载，再建专用承载一个UE建立的业务的QoS级别不同，可以建立多条专用承载一个UE最多可建立5条专用承载，4个AM的，1条UM的。,EPS承载的Qos属性,建立承载需要知道以下QoS属性,3GPP的QCI推荐列表,LTE 空口技术,LTE空口关键技术,基于UE反馈的信道质量的快速链路自适应,64QAM调制,更先进的时域/频域调度,支持多种频率带宽,HARQ自动混合重传,OFDMA紧密频率复用,不同的多址方式,频率分集,时间分集,编码分集,频率分集子载波正交,Ofdm原理,LTE在空口传播的最小的资源单位（RE）称之为一个符号（Symbol），一个符号映射到时间轴上为一个方波脉冲,方波脉冲具有以下好处：启始点和终止点易于同步易于实现,频域由一个主瓣和无限宽的旁瓣构成，其特点为：频率中心位置为该符号的功率最大值点每隔15KHz功率为0,时域波形是符号在时间轴的映射,频域波形是符号在频率轴的映射,时域波形和频域波形均不是符号本身,OFDM原理,OFDM,传统多载波为了避免相邻载波干扰，需要足够的保护间隔。OFDM利用子载波间的正交特性采用紧密复用，子载波间隔为15KHz。,每个子载波的中心频点为功率最大值点,每个子载波的中心频点的相邻子载波功率之和为0,OFDM实现方法,OFDM信号,高速串行数据流通过串并转换成为多路并行数据流，将每一路调制到相互正交的子载波上，形成OFDM信号。,空中接口需要解决的三个问题,符号间干扰（ISI）,相邻载波干扰（ACI）,载波间干扰（ICI）,符号间插入循环前缀（CP）,利用OFDM相邻载波的正交特性,频偏补偿,多径衰落造成的干扰,多径衰落导致信号到达接收端的时延不同，造成符号间干扰。,不可逆的深衰落,问题一：前一个符号的延迟超出保护间隔的多径分量会被接收机当做后一个符号接收，从而造成对后一个符号的干扰 （ ISI ）,问题二：由于错误地捕捉了相邻符号的一部分分量，FFT变换就无法完全恢复子载波之间的正交性，从而造成载波间干扰。（ICI),循环前缀的作用,相比在OFDM符号间插入空时隙保护间隔方法，插入循环前缀方式使OFDM符号在接收处理时，信道实现类似于一个具有循环卷积特征的信号，在信号的多径不大于CP长度的情况下，保证在多径频选信道中的各子载波间的正交性，减少了ICI。,从符号的尾部复制一部分作为循环前缀（CP）,66.67us,复制的循环前缀能与符号对接上,延迟小于循环前缀的长度时,收到不同路径的信号都是标准的正玄波多路信号叠加后仍是标准的正玄波延迟造成的尾部信号丢失，可通过循环前缀补充完整,延迟大于循环前缀的长度时,信号叠加后不是标准的正玄波，信号无法还原；是完全不可逆的深衰落,循环前缀的长度,* 每个时隙的第一个符号的CP，长度为5.21us,CP的长度是根据3GPP的多径的经验模型设定的固定值，满足绝大多数多径衰落的情况。CP分为常规CP、扩展CP和超长扩展CP。,多普勒频移在运动的波源前方，波长变短，频率变高。在运动的波源前方，波长变长，频率变低。,多普勒频移造成ICI,对于LTE网络，由于UE的移动会造成频偏，产生载波间干扰。,子载波中心频点偏移，不再是功率最大值,其他子载波的旁瓣偏移，不再具有正交特性,利用公共参考信号（CRS）在时间轴和频率轴位置固定的特性，通过检测参考信号并计算出频偏补偿,OFDM发射机,高速BIT数据流,并行BIT数据,并行符号,BnB1 B0,B0B1Bn,S0S1Sn,F0F1Fn,子载波,XnX1 X0,时域信号,OFDM的资源单位,RE （Resource Element)：LTE物理层最小的资源单位，频域为1个子载波（15KHz），时域为1个符号（66.67us+4.68us）RB （Resource Block）：频域为12个子载波（180KHz），时域为7个符号（1个时隙），共84个REPRB （Physical RB）：又称为RB对，是LTE最小的调度单位（TTI）；时域两个连续的RB构成。频域为12个子载波（180KHz)，时域为14个符号（1个子帧）REG （RE Group）: 频域上4个连续的RE构成，是信令信道（PHICH,PCFICH)的最小调度单位。CCE : 连续的9个REG，是信令信道（PDCCH）的最小调度单位。,TDD-LTE帧结构,请牢记以下内容：时域：1帧=2半帧=10子帧=140个符号 1帧=10ms、1半帧=5ms、1子帧=1ms频域：1RB=12RE=180kHz、1REG=4个RE 1CCE=9REG=36个RE,OFDM的资源单位,OFDM帧结构,TD-LTE帧结构特点：无论是正常子帧还是特殊子帧，长度均为1ms。FDD子帧长度也是1ms。一个无线帧分为两个5ms半帧，帧长10ms。和FDD LTE的帧长一样。特殊子帧 DwPTS + GP + UpPTS = 1ms,TD-LTE上下行配比表,转换周期为5ms表示每5ms有一个特殊时隙。这类配置因为10ms有两个上下行转换点，所以HARQ的反馈较为及时。适用于对时延要求较高的场景,转换周期为10ms表示每10ms有一个特殊时隙。这种配置对时延的保证略差一些，但是好处是10ms只有一个特殊时隙，所以系统损失的容量相对较小,OFDM特殊子帧结构,TD-LTE特殊子帧继承了TD-SCDMA的特殊子帧设计思路，由DwPTS，GP和UpPTS组成。TD-LTE的特殊子帧可以有多种配置，用以改变DwPTS，GP和UpPTS的长度。但无论如何改变，DwPTS + GP + UpPTS永远等于1ms,TD-LTE的特殊子帧配置和上下行时隙配置没有制约关系，可以相对独立的进行配置目前厂家支持10:2:2（以提高下行吞吐量为目的）和3:9:2（以避免远距离同频干扰或某些TD-S配置引起的干扰为目的），随着产品的成熟，更多的特殊子帧配置会得到支持,TD-LTE帧结构和TD-SCDMA帧结构,OFDM关键参数,LTE的6种带宽：1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz载波间隔（准确说是两个相邻载波中心频点间隔）：15kHz，符号长度=1/频率=1/15kHz=66.67微秒子载波数量：频率带宽左右共提供10%的保护，20MHz带宽实际可用18MHz；18MHz/15kHz=1200个子载波FFT采样点点数（Nfft)：接收端解信号需要采样，对采样点数有要求：必须是大于子载波数量的最小的2的次幂；20M有1200个子载波，采样点为2048采样速率（fs): =Nfft*子载波频率；5M带宽去掉保护带=4.5M=300个子载波，最小2次幂=512，fs=512*15=7.68MHz；是WCDMA的3.84MHz的2倍PRB或RB(【物理】资源块）：12个连续子载波*1个时隙=1个RB=84个RE；1个TTI是1个RB对=2个RB,最大Bit速率=带宽RB数*12个子载波*14个符号*每秒子帧数*每符号承载的比特*编码率*码流数*（1-开销比例）带宽RB数：不同带宽对应不同RB数。每秒子帧数：FDD为每10ms(1帧）10个下行子帧，TDD需根据帧配置；还需考虑特殊子帧。符号承载的比特：和调制方式相关，BPSK=1bit，QPSK=2bit，16QAM=4bit，64QAM=6bit编码率：受到MCS（调制编码方式）控制，MCS越高编码率越低，最高阶编码率为5/6。码字（流）数量：受天线发射模式影响，MIMO空分复用为双流开销比例：物理层的控制信道和信号会占用一部分开销，高层（MAC、RLC等）的头占用一部分开销。,OFDM速率计算,OFDM优势对比CDMA,OFDM的优缺点,优势有效对抗频率选择性衰落基带接收机复杂度低频谱效率高频率带宽灵活链路自适应和频域调度MIMO实现较为简单,缺点对频偏特别敏感峰均比（PAPR)大,SC-FDMA原理,峰均比过高的问题使得OFDM技术不适用于上行数据传输：要求射频功放的线性范围大，终端硬件复杂度过高终端在做功率转换时耗电量过大采用SC-FDMA可以将峰均比降到6到9dB的范围。SC-FDMA将OFDM的串并转换变成快速傅立叶变换（FFT），实际得到的是扩频效果，扩频后一个符号占N个连续的子载波，对于这个符号而言，可视为1个单载波。,并行发送：1个子载波发1个符号,串行发送：1个子载波发1个符号的1/N,SC-FDMA原理,OFDMA和SC-FDMA在频率资源相同的情况下，发送效率相同。上行方向上资源调度时，上行RB的数量必须满足：2、3、5的倍数（1也可以）,上下行多址方式对比,下行多址方式OFDMA,上行多址方式SC-FDMA,LTE 空口信道,空口信道映射关系,下行信道下行信号（PSS、SSS、CRS、DRS）,上行信道上行信号（DMRS、SRS）,空口信道类型包括：逻辑信道、传输信道、物理信道三类。,逻辑信道和传输信道功能,逻辑信道,传输信道不同的传输信道的传输特性不同（块尺寸不同；是否支持HARQ、波束赋形、DRX/DTX；编码调制方式不同；资源调度方式不同）,物理信道功能,物理层过程小区选择,eNB,UE,1. 搜索主同步信号（PSS),搜索到PSS主同步信号可以做到符号同步，时隙同步，子帧同步、半帧同步；找到PCI ID(0-2),2. 搜索辅同步信号（SSS),搜索到SSS辅同步信号可以确定帧号,做到帧同步；找到PCI ID GROUP(0-167),3. 检测公共参考信号（CRS),通过检测下行参考信号可以测量小区信号强度和质量,监听PBCH的MIB消息（包含带宽，PHICH配置，系统帧号）,4. 监听PBCH信道的MIB消息,5. 监听PCFICH信道,监听PCFICH信道可以获得PDCCH配置的符号位,6. 读取PDCCH信道的调度信息,用SI-RNTI到指定符号位去解出对应的PDCCH的调度信息,7. 监听PDSCH信道中的SIB消息,SIB消息（包含小区ID，小区选择和重选的算法，PLMN的ID,帧配置参数等）,物理层过程随机接入,eNB,UE,8.用PRACH发前导码（preamle),前导码包含功率信息,如果系统认为功率不够就不响应，等一段时间，UE加大发射功率再发，最多发8次,9. 监听PCFICH信道,监听PCFICH信道可以获得PDCCH配置的符号位,10. 读取PDCCH信道的调度信息,用RA-RNTI到指定符号位去解出对应的PDCCH的调度信息,11. 读取PDSCH信道中的随机接入响应,RRC连接请求包含随机接入请求，临时C-RNTI，TMSI或IMSI等,MSG1,MSG2,12.通过PUSCH发RRC connection request,13.通过PDSCH发RRC connection setup,MSG3,MSG4,随机接入响应包含：前导码，分配临时C-RNTI，一段上行资源,竞争接入成功了才发真正的C-RNTI,物理层过程下行传输,eNB,UE,1.监听公共参考信号（CRS),监听CRS测量信道质量，计算出CQI，看下行哪个位置是理想的,2. 通过PUCCH信道反馈CQI,如果用户正在做上行传输，也可以用PUSCH反馈CQI，但1个用户不会同时用PUCCH和PUSCH,3. 监听PCFICH信道,4. 读取PDCCH信道的调度信息,根据PDCH提供的调度信息，到相应的PDSCH接收下行数据,5.通过PDSCH下发数据,6.通过PUCCH发ACK/NACK,用C-RNTI解PDCH找调度信息（包含RB位置，通过CQI表查编码率和调制方式等）,UE检测数据是否有错，如果有错就反馈ACK/NACK（PUCCH或PUSCH),监听PCFICH信道可以获得PDCCH配置的符号位,7.通过PDSCH重传或发新数据,系统根据反馈决定是重传还是继续发数据,物理层过程上行传输,eNB,UE,1.通过PUCCH发调度请求（SR),也可以通过PUSCH,2. 上发SRS,UE上发sounding参考信号，为系统测量上行资源情况做参考,3. 通过PUCCH发解调参考信号（DMRS),5. 读取PDCCH信道的调度信息,根据PDCH提供的调度信息，到相应的PUSCH发送上行数据,6.通过PUSCH上传数据,7.通过PHICH发ACK/NACK,用C-RNTI解PDCH找上行调度信息（包含RB位置，通过CQI表查编码率和调制方式等）,eNB检测数据是否有错，如果有错就反馈ACK/NACK,伴随PUCCH或PUSCH发射,做信道估计和相干解调,8.通过PUSCH重传或发新数据,系统根据反馈决定是重传还是继续发数据,4. 监听PCFICH信道,监听PCFICH信道可以获得PDCCH配置的符号位,物理信道SIB消息,手机从PDSCH信道中可以读取SIB消息，从SIB1中可以得到小区选择参数，手机根据参数可以计算出当前小区是否满足S准则，满足手机就驻留到该小区：,SIB1以80ms为周期，连续的8个无线帧为一个SIB1(传4次)；在每两个无线帧（20ms）的子帧#5中重传（SFN mod 2 = 0，SFN mod 8 0）一次，如果满足SFN mod 8 = 0时，SIB1的内容改变先听MIB得到SFN，知道SFN才能找到SIB1，通过SIB1知道其他SIB位置,物理信道前导码,序列长度：前导码为长度839的ZC序列，可以产生838个根序列干扰问题：由于ZC序列循环偏置时在时域也会发生线性的偏移。当同1小区的2个用户各用1条偏置的序列时，由于距离远近可能造成到达小区时时域的偏置被抵消掉，使得两条序列不能完全正交。小区半径：为了避免干扰，要求小区用的偏置序列的间隔要足够的大；这个间隔决定了小区的半径，小区半径越大可用的前导码就越少小区半径=间隔时延*光速/2=（800微秒/839*间隔数）*光速/2序列数量：1个小区需要64个序列。由于要求循环偏置的间隔足够大，当1个根序列不能产生64个序列，就需要多条根序列。根据prachCS参数查表可以得到每小区需要的根序列数前导码规划：共838个根序列，假设prachCS为11，查表可知每小区需要8个根序列。int(837/8)=104个小区为1个前导码复用组。相邻小区的rootSeqIndex间隔必须大于等于8根序列逻辑号：每个逻辑号对应1个物理序列（如0对应129,1对应710）；其中逻辑序列(0 23) 以及(820 837)不适合于高速的情况,一个小区支持64个Premble，由若干Zadoff-Chu通过不同循环位移产生，即一个小区配置64条RACH，64个前导码由小区广播的SIB2中通知UE，UE接入时自己选1个前导码。：,物理信道随机接入分类,对于RRC建立、RRC重建、上行数据到达，随机接入由UE触发，采用竞争随机接入；对于切换和下行数据到达，发起随机接入原因是eNB判断UE处于上行失步状态，正常情况下eNB优先选择非竞争随机接入，只有在非竞争随机接入资源不足时才指示UE发起竞争性随机接入；辅助定位场景是eNB根据高层的定位请求信息判断需要获取被定位UE的TA，从而指示UE发起非竞争随机接入。对于切换场景，eNB通过RRC信令通知UE发起非竞争随机接入；对于下行数据到达和辅助定位场景，eNB通过PDCCH命令通知UE发起非竞争随机接入。,随机接入分非竞争性随机接入和竞争性随机接入。竞争随机接入适用除辅助定位外的5中场景：,前导码分组：,分组：64个前导码分为非竞争接入和竞争接入两部分，竞争接入有分为AB组，当UE的所在路损比较小，而发送的Msg3消息比较大，用B组。MSG3：随机接入的Msg3是UE通过PUSCH发RRC连接请求；对于不同场景，msg3包含的内容不同,竞争型随机接入,非竞争型随机接入,HARQ原理及类型,HARQ是等停的过程，重传数据上行是同步的，下行是异步的,对于某个HARQ进程，在等到ACK/NACK反馈之前，此进程暂时中止，待接收到ACK/NACK后，在根据是ACK还是NACK决定发送新的数据还是进行旧数据的重传。,同步HARQ：每个HARQ进程的时域位置被限制在预定义好的位置，这样可以根据HARQ进程所在的子帧编号得到该HARQ进程的编号。同步HARQ不需要额外的信令指示HARQ进程号。异步HARQ：不限制HARQ进程的时域位置，一个HARQ进程可以在任何子帧。异步HARQ可以灵活的分配HARQ资源，但需要额外的信令指示每个HARQ进程所在的子帧。自适应HARQ：可以根据无线信道条件，自适应的调整每次重传采用的资源块（RB）、调制方式、传输块大小、重传周期等参数。可看作HARQ和自适应调度、自适应调制和编码的结合，可以提高系统在时变信道中的频谱效率，但会大大提高HARQ流程的复杂度，并需要在每次重传时都发送传输格式信令，大大增加了信令开销。非自适应HARQ：对各次重传均用预定义好的传输格式，收发两端都预先知道各次重传的资源数量、位置、调制方式等资源，避免了额外的信令开销,HARQ反馈机制,下行ACK/NACK到达的子帧号是当前传上行数据的帧号+表中的K值；K多数为4和6。下图配置2中：如果TTI1和TTI2都传下行数据数据，那上行反馈都是在TTI7；系统无法区分两个反馈，这时采用鲁棒性原则：,ACK+ACK=ACKACK+NACK=NACKNACK+NACK=NACK,下行HARQ流程,下行HARQ流程,UE通过PUCCH向eNodeB反馈上次传输的ACK/NACK信息。经过一定的延迟到达eNodeB。eNodeB对PUCCH的ACK/NACK信息进行解调和处理，并根据ACK/NACK信息和下行资源分配情况对重传数据进行调度。PDSCH按照下行调度的时域位置发送重传数据，并经过一定的下行传输延迟到达UE端。UE经过一定的处理延迟对下行重传完成处理，并通过PUCCH再次反馈ACK/NACK信息。结束一个下行HARQ RTT流程,上行HARQ流程,eNodeB通过PHICH(物理HARQ指示信道)向UE反馈上次传输的ACK/NACK信息，经过一定的延迟到达UEUE对PHICH的ACK/NACK信息进行解调和处理，并根据ACK/NACK信息在预定义的时域位置通过PUSCH发送重传数据，并经过一定的上行传输延迟到达eNodeB端eNodeB经过一定的处理延迟对上行重传完成处理，并通过PHICH再次反馈针对此次的重传信息结束一个上行HARQ RTT传输。,无线资源管理,RAC准入控制,小区准入控制必须同时满足5个计算器条件，才允许用户接入,小区的最大RRC连接数最大的激活用户数（建立了DRB的）最大的DRB数最大的VoIP的用户数（VoIP包小、调度时非常消耗资源）最大应急呼叫用户数,切换用户会有额外的照顾,调度类型,轮询算法（RR)：不考虑无线状况，轮流调度最大载干比（MAX C/I)：不管公平性，把资源给无线环境最好的用户正比公平：LTE大多数调度用这个；兼顾吞吐量和公平性，刚开始是无线质量最好的用户占资源，通过优先级参数，占资源用户优先级降低，无资源用户优先级提升，照顾到无线环境差的用户每个UE定义一个C值，C=目标速率/平均速率；目标速率反映这个用户当前CQI能达到的最大速率，平均速率为该用户以往一段时间的平均速率；C值最高的用户就是优先分配资源的用户 QoS：不同的业务类型设定调度权重；对用户优先级将其所有业务权重合在一起，确定优先级在正比公平的基础上，再给个系数（反映排队的时间，排队时间越长，系数越大，下次被调度的概率越大）,调度的目的是使小区资源的效率最大化，还要兼顾公平性。调度类型包括：,LTE的上下行调度是相互独立的，由两个单独的模块做处理,调度过程,下行调度的过程：,公共信道的调度情况：传SIB、寻呼、随机接入响应（MSG2)占PDSCH信道的PRB和分布情况最大的激活用户数（建立了DRB的）资源分析：分析参考信号、同步信号、PBCH、PDCCH占用资源的情况；根据1,2计算出可用于调度的PRB情况预调度：做UE分析，确定CS1集合（候选者集合1）小区Buffer里有没有这个用户的数据：有就放到CS1，作为可以用于调度的用户UE有没有上报过CQI:有就放到CS1；没有或者上次上报已隔了很久就不放到CS1UE是不是处在DTX/DRX状态：处在DTX/DRX的用户也不考虑UE处在measurement Gap：用户正在听异系统的消息，此时调度用户听不到，也不放到CS1时域调度：针对CS1的用户做调度，基于正比公平等调度算法每个用户一个C值，对C值排队，确定在每1ms调度哪些用户（CS2)， CS2的大小由参数确定频域调度：给CS2的用户分配PRB，根据PRB的相对质量和CQI做调度PDCCH分析：看PDCCH有没有足够的资源来调度，如果不够则只调度部分用户,上行调度算法过程和下行完全一样，但需要注意的是调度的RB资源必须是2或3或5的倍数，或者是1；并且RB必须是连续的,LQC链路质量控制,链路质量控制是以AMC(自适应调制编码）为主的以系列链路控制功能。包括：,OLQC开环质量控制：基于CQI做下行的自适应；并根据ACK/NACK校正上报的CQI;来一个ACK就加一个CQI步长，来一个NACK就减一个CQI步长;来一个ACK就加一个CQI步长，来一个NACK就减一个CQI步长。AMC自适应调制编码：根据CQI，相对的SINR转为CQI，无线好就分高阶MCS，差就分低阶MCS；每个TTI都会做AMC调整，上行下行有各种算法ILLA：采用慢速自适应算法，根据对BLER的判决周期触发校正MCSOLLA：采用快速自适应算法，根据ACK/NACK反馈信息校正MCS,AMC自适应调制编码,AMC是根据CQI对MCS做出相应调整，UE测量到的质量与上报的CQI值的映射由UE设备商自行决定，3GPP未做规定；同样质量，如果UE能力强可以给更高的CQI。,PDSCH的AMC过程：1.开始按默认MCS方案发；2.如果没开AMC就一直按该方案发；4.是HARQ重传，则MCS、编码率、RB数量保持不变，这样才能和之前的数据合并；5.如果是正常数据，则根据CQI调整MCSPDCCH的AMC算法：不改变PDCCH的调制方式；会根据无线环境改变编码率和选择合适的CCE尺寸PUSCH的AMC算法：有外环链路自适应，内环链路自适应，自适应传输带宽等多种算法,下行功率控制,在频率和时间上采用恒定的发射功率，基站通过高层信令指示该发射功率数值。下行功率分配以每个RE为单位，控制基站在各个时刻各个子载波上的发射功率。下行功率分配方法：提高参考信号的发射功率(Power Boosting)与用户调度相结合实现小区间干扰抑制的相关机制下行信道（PDSCH/PDCCH/PCFICH/PHICH）没有功率控制，而是采用半静态的功率分配,小区通过高层信令指示 ，通过不同比值设置RS信号在基站总功率中的不同开销比例，来实现RS发射功率的提升,A表征没有导频的OFDM symbol（A类符号）的数据子载波功率和导频子载波功率的比值。 B表征有导频的OFDM symbol （B类符号）的数据子载波功率和导频子载波功率的比值。,上行功率控制,终端的功率控制目的：节电和抑制用户间干扰手段：采用闭环功率控制机制控制终端在上行单载波符号上的发射功率，使得不同距离的用户都能以适当的功率达到基站，避免“远近效应”。通过X2接口交换小区间干扰信息，进行协调调度，抑制小区